臺灣博碩士論文加值系統

電動車(Electric Vehicle)電池充電可被視為一個可能大的電力負載。因此，確認大量電動車充電不會對配電系統造成影響是重要的，如此可使得正確及實際的衝擊分析可以被執行，以決定必要的配電系統設備升級。本文主要目的為研究電動車充電對供電變壓器之影響。電動車負載模型是以電動車充電實測資料加以建立，用以預測一群電動車充電器產生的淨功率和諧波電流。本文採用ANSI/IEEE標準來建立變壓器使用壽命分析模式，並評估電動車充電及其產生的非線性電流對配電變壓器產生的影響。為減少輸入參數對分析結果之影響，敏感度分析，包括基礎負載、電動車數量、變壓器裝置容量、外在環境溫度、及變壓器接法等對變壓器使用壽命減損(loss-of-life, LOL)的影響也被加以執行以決定對變壓器使用壽命影響的主要關鍵參數。分析結果顯示外基礎負載及外在環境溫度對於變壓器壽命耗損有較明顯的影響，這兩個參數對電動車充電對供電變壓器的影響是很重要的。分析結果可提供有用的資料供電力公司及充電站營運業者規劃設計及管理變壓器與電動車之參考。

Electric vehicle (EV) battery charging can be potentially large power system load. Thus, it is important to examine the effect that wide-spread EV charging may have no the power distribution system so that an accurate and realistic assessment can be made of the infrastructure changes needed. The aim of this thesis is to study the effect EV charging on a distribution transformer that supplies dedicated EV load. The EV load is modeled using the results from the measurements of EV charging stations for predicting the net power and harmonic currents generated by a group of EV battery chargers. The effect of EV load on the distribution transformer is evaluated using ANSI/IEEE standards for transformer loading and the effect of nonlinear current on power system devices is illustrated. To reduce effects of variations in input parameters on analysis results, a sensitivity analysis that considering variations in base load, EV amount, transformer rating, ambient temperature, and transformer connection impact on the loss-of-life (LOL)of the transformer is also performed. Test results have shown that base load and ambient temperature can have a significant impact on the transformer LOL. Analysis results can provide utilities and charging station operators useful information forplanning, designing, and managing the transformer and EV.

目錄
頁次
摘要 Ⅰ
AbstractⅡ
誌謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
圖目錄 Ⅵ
表目錄 Ⅸ

第一章緒論
1.1 研究動機及目的 1
1.2 國內外相關研究概況 3
1.3 論文組織架構 4

第二章電動車充電對變壓器使用壽命之影響
2.1 變壓器種類與工作原理 6
2.2 變壓器老化因素 8
2.3 變壓器使用壽命評估 10
2.3.1 變壓器溫升估測 11
2.4 電動車充電行為對變壓器之影響 11
2.5 電動車充電之電力品質影響 12
2.5.1 諧波產生與影響 24
2.5.2 三相不平衡產生與影響 27
2.5.3 諧波與不平衡相互影響 28

第三章考慮電動車充電之變壓器使用壽命分析
3.1 變壓器使用壽命老化評估模式 36
3.1.1 模擬繞組管底部油溫升 36
3.1.2 模擬繞組最熱點溫度 39
3.1.3 模擬平均油溫 41
3.1.4 模擬頂部和底部油溫度 42
3.1.5 變壓器使用壽命老化估算 43
3.2 考慮變壓器使用壽命之電動車充電管理 44

第四章測試結果分析與討論
4.1 測試系統資料 46
4.1.1 IEEE測試系統資料 46
4.1.2 實際充電站測試系統資料 50
4.2 IEEE測試系統模擬結果 51
4.3 實際測試系統模擬與實測結果 54
4.4 敏感度分析 74
4.4.1 基礎負載對分析結果之影響 74
4.4.2 電動車數量對分析結果之影響 76
4.4.3 變壓器裝置容量對分析結果之影響 81
4.4.4外在環境溫度對分析結果之影響 85
4.4.5變壓器接法對分析結果之影響 87

第五章結論及未來研究方向
5.1 結論 92
5.2 未來研究方向 93

參考文獻 95

作者簡歷 98

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